印染废水毕业设计

生物接触氧化法处理印染废水

陈志发 60811007

（井冈山大学生命科学学院 江西 吉安 343009）

指导老师 胡萃

摘 要

本设计是某染棉布厂废水处理设计，污水主要指标为：化学需氧量COD：600-800mg/L，生化需氧量BOD5：170-230 mg/L，色度：350-500倍，pH值：9.5-11,污水流量为10000m3/d。处理后要求达到的水质标准为：化学需氧量COD：100mg/l，生化需氧量BOD5：25mg/L，色度：50，pH值：6.0—9.0。由于本设计要求出水水质很高，所以需要进行二级处理工艺。

印染废水成分复杂、色度高、CODcr 高且难降解，对环境造成较大污染。根据以活性染料为主要染料的针织棉布染色废水的特点，印染废水处理一般采用生化—混凝沉淀法、混凝气浮法，化学氧化及活性炭吸附法等，但是这些方法存在运行费用较高、不易管理等缺点，所以拟采用铁粉曝气/紫外光体系+水解酸化+生物接触氧化的方法。本次设计过程包括了废水处理工艺流程的确定和设计计算，主要有格栅、曝气沉砂池、调节池、水解酸化池、生物接触氧化池及污泥处理部分设计，通过以上设计及处理，使废水处理达到排放标准。

关键词：印染废水；水解酸化；生物接触氧化；脱色

The method with BCOof processing printing and dyeing wastewater

Chen Zhi Fa 60811007

(JingGangShan University JiangXi Ji’An 343009)

Tutor:Hu Cui

Abstract

This design is a design to aim at dyestuff wast ewater treatment. Its main pollute parameter include: Chemical Oxygen Demand (COD) 600-800mg/L, Bio-Chemical Oxygen Demand (BOD5) 170-230 mg/L, Color 350-500倍, the value of pH 9.5-11. The water discharge is 10000 m3/d. The treated water is required to reach the following standards: Chemical Oxygen Demand (COD) 100 mg/L, Bio-Chemical Oxygen Demand (BOD5) 25mg/L, Color 50, the value of pH 6.0~9.0 . As the design requirements for water quality is high, so the secondary treatment process will be needed.

The composition of dyestuff wastewater is complicated . Its chromaticity is high, CODcr is high and hard to be degraded by biochemical treatment. That is why it causes serious pollution to the environment. A new treatment process for the rease of dyeing and printing wastewater which consists of mainly of active dyestuff is brought forward. Biochemistry coagulation sedimentation, coagulation gas floation chemical l oxidation and activated carbon adsorption are generally used .But the operation cost of these methods is expensive and hard to be managed. So, the method of iron aeration / ultraviolet system and hydrolytic acidification and biological contact oxidation will be used. The design process includes the identification and design calculations of the wastewater treatment process. There are grating, aerated grit chamber, regulating pond, hydrolysis acidification tank, bio-contact oxidation pond and the design of the part of sludge treatment, with the above design and processing, the waste-water treatment to meet emission standards.

Key words: dyestuff wastewater；Hydrolytic acidification；Bio-contact oxidation；Decolorizatio；

第一章 绪论

1.1 棉纺染色废水的来源及水质特性

印染废水是印染厂、毛纺厂、针织厂等对纤维材料进行加工而产生的各种废水的总和，印染废水水量大、色度深、碱性强，有机污染物含量高组分复杂，同时其水质、水量变化大属难处理的工业废水。因此开发高经济的印染处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。

棉纺织产品主要由棉花或棉花与化学纤维混合后经过纺纱、染色（或印花）、整理等工序生产出产品，主要产品品种有：纯棉和棉混织。棉混织产品中化学纤维所占的比例较大。棉及棉混纺织品可分为薄型织物（普通白布及染色布）及厚型织物（绒布、灯心绒布）两种。根据织造方式的不同，棉及棉混纺织品可分为机织产品和针织产品，除染色前处理过程略有不同外，其染色及印花工艺基本相同。

印染加工包括预处理（又叫漂炼，含退浆、煮炼、漂白、丝光等操作）、染色、印花、整理四道工序，预处理工序分别排出退浆、煮炼、漂白、丝光四股废水，而染色废水、印花废水和整理废水，以上废水的混合废水称之为印染废水。印染废水的水质采用的纤维种类，染料和浆料的不同而水质变化很大。一般印染废水 PH 值为6～10，CODcr 为400～1000mg/L，BOD5 为100～400mg/L,SS 为100～200mg/L,色度为100～400倍[1]。

1.1.1 退浆废水

退浆废水一般占总废水量的15％左右，污染物总量约占总量的一半，水量虽较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性，PH 值为12 左右。上浆以淀粉为主的（如棉布）退浆废水，BOD5/COD 约0.3～0.5，可生化性较好。上浆以聚乙烯醇（PVA）为主的退浆废水，BOD5/COD 约0.5～0.8。

1.1.2 煮炼废水

为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质去除。煮炼一般用烧碱、肥皂、表面活性剂等水溶剂，在120℃、PH 值约10～13 的条件下对棉纤维进行煮炼。煮炼废水的水量大，污染物浓度高，BOD 和COD 的平均值高达数千毫克每升，其中主要含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。

1.1.3 漂白废水

水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。

1.1.4 丝光废水

含碱量高，NaOH 含量在3％～5％，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS 均较高。

1.1.5 染色废水

水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD 较BOD 高得多，可生化性较差。

1.1.6 印花废水

水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD 均较高。

1.1.7 整理废水

水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。

1.1.8 碱减量废水

碱减量废水是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75％。碱减量废水不仅PH 值高（一般＞12），而且有机物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODCr 可高达9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。

针对印染行业废水处理难度的增加，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专业细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有厌养－好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA 降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等[2]。

1.2 印染废水处理的基本方法

1.2.1 印染废水处理的物理法－吸附法

在物理处理法中应用最多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。该方法适用于低浓度印染废水的深度处理，具有费用低、脱色效果较好的特点，适合中小型印染厂废水的处理。但应对吸附染料后的吸附剂再生及废吸附剂的后处理要引起重视，以减少二次污染。阮晨等[3]对活性炭吸附法去除印染工业废水色度进行了试验与研究，提出这种方法可以大幅度改善出水水质。

吸附处理使用的吸附剂多种多样，工程中需考虑吸附剂对染料的选择性，应根据废水水质来选择吸附剂。马凤国等[4]合成CMC-g-CPAM 吸附剂，该吸附剂对印染废水中的活性染料具有高达95%的去处率。

高岭土也是一种吸附剂，研究表明经长链有机阳离子处理，高岭土能有效地

吸附废水中的黄色直接染料。此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大[5]。

1.2.2 印染废水的化学处理法

第一，混凝法

化学法中混凝法主要有混疑沉淀法和混疑气浮法，所采用的混疑剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝（PAC）的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为最低。其工艺流程简单，操作管理方便，设备投资少，占地面积小，对疏水性染料脱色效率高；但运行费用较高，泥渣量多且脱水困难，对亲水性染料处理效果差，需要开发新型高效混凝剂。祝社民[6]等自行研发出一种新型混凝剂，它能广泛应用于印染废水等废水处理中，经过一步强化混凝处理后，各种废水的COD、色度和浊度等均有良好的去除效果。边凌飞等[7]采用新型复合混凝剂

PAC-PDMDAAC对印染废水进行处理。通过探索药剂投加量、原水的pH、沉淀时间和搅拌时间对脱色率和COD 去除率的影响，得出PACPDMDAAC处理印染废水，对降低废水中的化学需氧量、色度具有显著效果，COD 去除率为67.4%,脱色率为50.4%。方旭等[8]在分析混凝机理和各种混凝剂特性的基础上，用新型复合型混凝剂Ⅰ型和Ⅱ型对印染废水处理进行了实验研究。实验结果表明: Ⅰ型和Ⅱ型对COD去除率分别为70.1%、80.8%，色度去除率分别为84.0%、99.2%。

第二，氧化法

常用的氧化法有：臭氧氧化法、光氧化法、氯氧化法、超临界水氧化法等。其中，臭氧氧化法是目前研究较为成熟的方法，同时也是化学氧化法中最常用的方法。臭氧氧化法是利用染料显色时由其发色团引起，而发色团大多都含有不饱和键，臭氧能使染料中所含的这些基团氧化分解，生成分子量较小的有机酸和醛类，使其失去脱色能力。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差，且耗电多，不适合大流量废水的处理，而且CODcr去除率低。通常很少采用单一的臭氧法处理印染废水，而是将它与其它方法相结合，彼此互补达到最佳的废水处理效果。光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。

第三，电解法

电化学处理废水的实质就是利用电解作用对废水进行电解，使废水中有害物质在阳极和阴极上发生氧化—还原反应，沉淀在电极表面或电解槽中，或生成气体从水中逸出，从而降低废水中有害物质的浓度或把有害物质变成无毒、低毒物质。电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水，近年来也开始用于处理纺织印染废水的治理。研究表明[9]，电解法的脱色效果明显，对某些活性染料、直接染

料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染废水，脱色率可达90%以上，对酸性染料废水脱色率达70%以上。电解法对于处理水量较小的印染废水，具有设备简单，管理方便和效果较好的特点。

1.2.3 印染废水的生物处理法

20 世纪70 年代以来，国内对印染废水以生物处理为主，占80％以上，尤以好氧生物处理法占绝大多数。从现有情况看，我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。但由于生物对色度去除率不高，一般在50％左右，所在当出水色度要求较高时，需辅以物理或化学处理。好氧生物处理对BOD 去除效果明显，一般可达80％左右，但色度和COD 去除率不高，尤其如PVA 等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用，不但使印染废水的COD 达到2000～3000mg/L，而且B/C 也由原来的0.4～0.5 下降到0.2 以下，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标;此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因，印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视，探求高效、低耗、投资省的印染废水处理新技术已日显重要。

厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐，对于浓度较高、可生化性较差的印染废水，采用厌氧处理方法能较大幅度地提高有机物的除去率。从染料的细菌降解机理看，偶氮染料先进行还原裂解，其产物是芳香胺类化合物，这种有机物是致癌物质，毒性大，且在厌氧条件不能被继续降解，即单纯的厌氧处理难以实现染料的无机化，所以国内外对单纯的厌氧处理工艺研究得较少。有研究表明[10]厌氧处理丝绸印染废水，在HRT=24一26h，COD去除率74%一82%，用UASB和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表明，废水中的色度和COD去除率分别稳定在80%和90%以上。

为了探求高效、低能、低投资的印染废水处理新技术，近年来在厌氧法与好氧法的结合方面进行了大量的试验研究，获得了很大的成功。此时与好氧法结合的厌氧处理已不是传统的厌氧消化，它的水力停留时间（HRT）一般为6～12h，只发生水解和酸化作用。这一工艺流程的提出主要是针对印染废水中可生化性很差的一些高分子物质，期望它们在厌氧段发生水解、酸化，变成较小的分子，从而改善废水的可生化性，为好氧处理创造采用这一流程，较好地解决了PVA、染料的处理问题。这一流程的另一特点是，好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段，厌氧段有较长的污泥停留时间（SRT），有利于污泥厌氧消化，从而显著降低了整个系统的剩余活性污泥量。因此，厌氧－好氧系统中的厌氧段具有双重的作用；一是对废水进行预处理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有机物；二是对系统的剩余污泥进行消化[11]。

第二章 工艺流程确定

2.1 影响流程选择的因素

污水处理工艺流程的选择，一般要考虑以下因素：

2.1.1 废水处理程度

这是废水处理工艺流程选择的主要依据，而废水处理程度又取决于废水的水质特征、处理后水的去向。废水的水质特征，表现为废水中所含污染物的种类、形态及浓度，它直接影响废水处理的程度及工艺流程。各种受纳水体对处理水的排放要求各不相同，由各种水质的标准规定，它决定了废水处理厂对废水的处理程度。

2.1.2 建设及运行费用

考虑建设与运行费用时，应以处理水达到水质标准为前提。在此前提下，工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外，减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。

2.1.3 工程施工难易程度

工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高，地质条件差的地方，就不宜选用深度大、施工难度高的构筑物。

2.1.4 当地的自然条件和社会条件

当地的地形、气候等自然条件对废水处理流程的选择具有一定的影响。如当地气候很冷，则应采用在采取适当的技术措施后，在低温季节也能正常运行，并保证取得达标水质的工艺。

2.1.5 废水水量

除水质外，废水的水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的废水，应选择耐冲击负荷强的工艺，或考虑设立池等缓冲设施以减少不利影响。

综上所述，废水处理流程的选择应综合考虑各项影响因素，进行多种方案的技术经济对比才能得出合理的结论。

2.2 工艺流程比选确定说明

2.2.1 设计的基本要求

本设计的处理水量为10000m3/d，进水水质见表1-1。

该印染废水经处理以后，水质应符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，由于进水的CODcr 值较高，BOD5、色度的值比较高，所以不仅要去除CODcr，还要使其余各项达到指标标准排放。

表1-1 进水水质

单位：

mg/L

进水：

标准：

2.2.2 设计的原则

积极采用新技术、新设备，使技术改革后运行更可靠、更稳定、维修更方便，服务年限更长。.做到占地面积少，投资少，运行费用低。自动化程度高，劳动强度低，操作方便。处理过程不产生二次污染，出水达到国家排放标准。

2.2.3 印染废水处理工艺

第一，生物接触氧化——混凝沉淀工艺

CODcr 600-800 100 BOD5 170-230 25 色度/倍 350-500 50 PH值 9.5-11 6.0-9.0

图2-1 生物接触氧化-混凝沉淀工艺

这是一个生物-化学二段处理工艺。生物接触氧化是一种兼有活性污泥和生物膜法特点的生物处理法，生物活性好，F/M 值大，处理负荷高，处理时间短，不需污泥回流并可间歇进行，但是难降解物有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能堵塞，且该工艺产生的污泥量大，污泥含水量高又难于脱色，故在污泥脱色时需投加一定的消石灰和三氯化铁。

第二，表曝——混凝沉淀处理工艺

图2-2 表曝-混凝沉淀处理工艺

表曝是一种完全混合曝气活性污泥法，它有合建式和分建式两种。合建式是将曝气区与沉淀区合建在一个池内，对污泥回流缝的设计和施工要求严格，如果回流缝过大或曝气强度过大时，则大量气泡会窜入沉淀区，干扰污泥沉淀和回流，造成运行不稳定，如果回流缝过小，则会造成堵塞，影响污泥回流。而分建式增加了回流污泥的动力费。

无论是那一种曝气池，当含有大量的印染废水进入表曝池后，则会产生大量的泡沫，严重影响池内充氧和运行管理，致使池内充氧，影响处理。

第三，铁粉曝气/紫外光体系+水解酸化+生物接触氧化工艺[12]

图2-3铁粉曝气/紫外光体系+水解酸化+生物接触氧化工艺

这是一个“厌氧-好氧”处理工艺。该工艺采用的铁粉曝气/紫外光体系可以有效脱除水溶性染料活性剂的色度，并对COD 有一定的去除效果。而水解酸化池主要是分解大的有机物，提高废水的生化性能，降低废水的PH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。经水解酸化池后的废水生化性能较好，生物接触氧化能有效的去除其COD和色度。

2.3 选择工艺流程

根据上述几种工艺优缺点的比较，以及要设计的废水处理量和出水水质的要求，选择第三种工艺。

2.3.1 铁粉在含染料废水处理中的作用

（1） 电化学作用

其基本原理是利用铁粉中的铁和炭（或加入的惰性电极）组分结构成微小原电极的正极和负极，以充入的污水为电解质溶液，发生氧化还原反应。新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机物发生氧化还原反应，使其结构形态发生变化。

（2）还原反应

铁粉内电解法在其工作过程中，发生如下反应：

酸性条件下: 2H+ +2e →2H →H2

碱性或中性条件下：O2+2H2O+4e →4OH-

电极反应产生的新生态H、 Fe2+等能与染料等发生氧化还原反应，能够使染料的发色基因破坏甚至断链，从而达到脱色目的，同时，铁的还原作用对某些有机物的还原也不可忽视，如其能将硝基苯还原成氨基物等。

（3）铁离子的絮凝作用

内电解过程中，阳极上溶出Fe2+等将废水中的染料粒子等胶凝在一起，形成以Fe2+为胶凝中心的絮凝体，捕集，挟裹和吸附悬浮的胶体共沉。另外，Fe2+经中和曝气后，生成的Fe(OH) 3是胶体絮凝剂，它的吸附能力高于一般药剂水解法得到的的Fe(OH) 3的吸附聚集能力。另外，由于电池电极周围存在电场效应，使溶液中的带电粒子在电场作用下定向移动，进行附集并沉积到电极上，从而除去废水中的污染物。

（4）铁粉曝气/紫外光体系

a 在酸性条件下，体系中铁粉本身及新生态Fe2+ ,H 等对染料分子具有还原作用。

b 铁离子具有絮凝作用。

c Fe(III)—OH 络合物在紫外光作用下的光化学氧化作用。

d 铁粉本身有少量的吸附作用。

e 与传统铁粉微电解法相比，具有以下优点：由于铁粉在系统中始终处于悬浮活动状态，保证了其表面活性状态，且不会形成结块等现象，从而等达到稳定处理效果。充分利用了系统中Fe(OH)2+等组分在紫外光作用下对染料的降解作用。其对染料降解的无选择性弥补了传统微电解法中对水溶液性染料废水的

COD 去除效果差的不足。采用铁粉曝气/紫外光体系可以有效脱除水溶性染料活性剂的色度，并对COD 有一定的去除效果。体系中铁粉可重复利用，不会影响处理效果，但应定期补充并清洗，以去除部分Fe(OH)3。该体系对水溶性染料的处理效果优于不溶性染料。向体系中引入催化剂，强化该体系中光氧化作用，更有效去除COD 。

2.3.2 水解酸化作用机理

一般把厌氧发酵过程分为四个阶段，即①水解阶段；②酸化阶段；③酸衰退阶段④甲烷化阶段，而中解反应地把反应过程控制在前面的水解与酸化二个阶段。水解阶段，可使固体有机物质降解为溶解性物质，大分子有机物质降解为小分子物质，在产酸阶段，碳水化合物等有机物降解为有机酸，主要是乙酸，丁酸和丙酸等。水解和酸化反应进行得相对较快，一般难于将它们分开，此阶段的主要微生物是水解--产酸细菌。

在水解酸化反应过程中首先大量微生物将进水中呈颗粒与胶体状有机物迅

速截留和吸附，这是一个快速的物理过程，只需几秒钟到几十秒就进行完全；补截留下来的有机物吸附在水解污泥表面，被缓慢分解；它在系统中的停留时间取决于污泥停留时间，与水力停留时间无关；在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成为可溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子，难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质，并重新释放到溶液中，在较高的水力负荷下随水流出系统；由于水解和产酸菌世代期较短，因此这一过程也是迅速的。

污水经过水解反应后可以提高其生化性能，降低污水的PH 值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。

2.3.3 生物接触氧化简介

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法是以生物膜为主净化废水的一种处理工艺。其独特之处:

(1)氧化池内供微生物固着填料，全部淹没在废水中，相当于一种浸没在废水中的生滤池，故又称淹没式生滤池。

(2) 池内采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。

生物接触氧化法具有以下特点：

a、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

b、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；

c、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；

2.4 污泥的处理流程

设计污泥量不大，污泥处理流程为：浓缩→消化→脱水→干化→处置。

⑴ 污泥浓缩污泥中含有大量的水分，为了便于处理和运输，需要减少污泥的含水量，缩小其体积。污泥浓缩是指通过污泥增稠来降低污泥的含水率，压缩污泥的体积，以利于后期处理。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩，离心浓缩和气浮浓缩3 种。中小型规模主要采用重力浓缩。根据它的运行方式，污泥浓缩池可分为连续式和间歇式两种。

⑵ 污泥脱水与干化

污泥经浓缩后，仍含有95%～97%的水分，体积很大，可用管道输送。为了综合利用和进一步处置，必须对污泥进行干化处理。经脱水后的污泥含水率为65%～85%，污泥由流体转换为潮湿的固体，形成泥饼，体积减少。污泥脱水的方法有自然干化和机械脱水两种方式。

①污泥的自然干化

可分为晒砂场和干化场。晒砂场用于沉砂池沉渣的脱水，干化场用于初次沉淀污泥，腐殖污泥，消化污泥，混合污泥和化学污泥的脱水。晒砂场一般为长方形，混凝土底板，四周有围墙或围堤。地板上有一层厚800mm，粒径50～600mm 的砾石滤水层。渗出的水由排水管集中回流到沉砂池前雨污水合并处理。污泥干化场使污泥自然干化的主要构筑物，它可分为自然滤层干化场和人工滤层干化场两种。前者适用于自然土质渗透性良好，地下水位较低的地区。人工滤层干化场是人工修建的一片砂滤场，它也可分为敞开式干化场和有盖式干化场两种。人工滤层干化场是由不透水层，排水系统，滤水层，输泥管，隔墙和围堤等部分组成。污泥干化场的优点是方法简单，不需要机械设备，在小型污泥站有使用价值。但是它占地面积大，且有臭味，卫生条件差，受气候影响工作不稳定。

②机械脱水

由于污泥干化场的上述缺点，所以目前国内外都在大力发展各种机械脱水技术。机械脱水的特点是占地面积小，工作效率高，卫生条件好。机械脱水的设备类型较多，常用的有真空过滤机，压力过滤机和离心脱水等。

③污泥干燥与焚烧

污泥经浓缩和脱水后，含水率约为60%～80%，可经过干燥进一步脱水，使含水率降低为20%左右。有机污泥可以直接焚烧，一方面可以去除水分，另一方面还可以同时氧化污泥中的有机物质。焚烧后的有机污泥变成稳定的灰渣，可用以筑路材料或其他建筑填充材料等。

第三章 设计说明

3.1 格栅

格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。

本设计中格栅取为中格栅,进水渠道宽B1=0.15m,栅槽有效宽度B=0.6m,栅槽总长度为L=2.77 m,栅槽总高度H=0.91m。

3.2 曝气沉砂池

曝气沉砂池呈矩形，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约0.6—0.9m处设置曝气装置，曝气装置下面设置集砂槽。它具有下述特点：①沉砂中含有机物的量低于5%；②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气，脱臭，除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离作用。

本设计中曝气沉砂池的总有效容积V=13.92m3,池子有效水深H=3.0m,池子总长度L=9.6m,所需曝气量q=62.64m3/h。

3.3 调节池

为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，由于本设计处理流程不设初沉池，此调节池也兼有沉淀池的作用。

池子有效容积V=834m3,池子总高度H=4.5m,其中超高0.5m,有效水深h=4.0m,池子总长度L=19m,池子宽度B=11m。

3.4 水解酸化池

印染废水中含有高分子有机物较难直接被好氧微生物降解，水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子污染物质，在提高废水的可生化性上具有很好的效果。在水解酸化阶段，通过缺氧降解，使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，从而提高废水的可生化性，保证后续生化处理效果。

水解酸化池的容积V=16.0×16.0×5.3m3，水力停留时间T=6h，池子总高H=5.3m，其中超高为0.3m，有效水深为5.0m。

3.5 生物接触氧化池

经水解酸化池处理后的废水，CODcr含量仍然很高，要达到排放标准，必须进一步处理，即采用好氧处理。生物接触氧化池构造简单，便于控制管理。它的平面形状一般采用矩形，其主要构造有池底、填料和进水布气装置等。他具有较高的容积负荷、不需污泥回流、对水质水量的骤变有较强的适应能力以及污泥

产率低等特点。

生物接触氧化池的容积V=725m3，池子总面积F=241.67m2，接触时间t=2h，池子总高H0=6.1m，其中填料高度3m，保护高0.5m。

本设计采用直流鼓风曝气接触氧化池，池子格数为10个。

3.6 竖流式沉淀池

沉淀池按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池。其中，初次沉淀池是一级污水处理系统的主体处理构筑物，主要去除悬浮固体；而沉淀池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜中脱落的生物膜。本设计二沉池采用竖流式沉淀池。

沉淀池的总面积A=169.56m2，沉淀池直径D=8m，池总高H=10.45m，有效沉淀高度h2=3.78m。

3.7 脱色池

废水经过水解酸化池和接触氧化池处理后色度大幅度降低，但是由于印染废水色度比较大，不能达到国家一级标准，所以还应设脱色池处理。废水在脱色池停留时间为30min，脱水池尺寸8.0×8.0×3.5 m。

3.8 污泥浓缩池

间歇式污泥浓缩池是一种圆形水池，底部有污泥斗。间歇式污泥浓缩池在工作时，先将污泥充满浓缩池，经静置沉降，浓缩压密后，池内形成上清液区，沉降区和污泥区。然后，从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。

浓缩池面积A=22.9m2，浓缩池直径D=5.4m，浓缩池总高度H=2.8m。

3.9 污水厂平面布置

在污水处理厂厂区内有各处理单元构筑物，连通各处理构筑物之间的管、渠及其它管线，辅助性建筑物，道路以及绿地。

（一）总布置要求

各处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和抵制，确定它们在厂区平面的位置。对此，应考虑贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折。

1.土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段；

2.在处理构筑物之间应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取5—10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距应按有关规定确定；

3.各处理构筑物在平面布置上应考虑到适当紧凑。

（二）管、渠的平面布置

1.各处理构筑物之间设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠。当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物仍能够保持正常的运行；

2.应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管；

3.在厂区内还设有给水管、空气管、放空管等。这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地，也可考虑采用架空的方式敷设；

4.处理厂区内应有完善的排雨水系统，必要时应考虑设防洪沟渠。

（三）辅助建筑物

在污水处理厂内的辅助建筑物有鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析室、变电所、机修间、仓库、食堂等。它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设在曝气池附近，以节省管道和动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与构筑物保持适当距离，应为预处理构筑物的夏季主风向的上风向。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。

（四）通道的设计

在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输。其要求为：

1.主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为6—7m，并应有回车道；

2.车行道的转弯半径不宜小于6m；

3.人行道的宽度为1.5—2m；

4.通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45°；

5.天桥宽度不宜小于1m。

（五）绿化

为绿化美化厂区，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30%。

应当指出，在工艺设计计算时，就应考虑它和平面布置的关系，而在进行平面布置时，也可根据情况调整构筑物的数目，修改工艺设计。

总平面布置图可以根据污水厂的规模采用1：200—1：1000比例尺的地形图绘制，常用的比例尺为1:500。本设计规模较小，故选1：200比例绘制。

3.10 污水厂高程布置

污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸和标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确地计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：第一，污水流经各处理构筑物的水头损失。第二，污水流经连接前后两处理构筑物管渠（包括配水设备）的水头损失。包括沿程与局部水头损失。第三，污水流经量水设备的水头损失。

在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：

第一，选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。

第二，计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量。计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。

第四章 设计计算

4.1 格栅

4.1.1 设计说明

格栅主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。 本设计处理染棉生产废水，较大漂浮物及较大颗粒多，格栅拦截的污染物多，故选用机械清渣方式。

栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=0.02m，栅条安装倾角α＝70°，便于除渣操作。

4.1.2设计计算

设栅前水深h=0.5m，过栅流速υ=0.6m/s

1. 格栅间隙数：

n=Qmaxsinα

bhv

式中 Qmax （4-1） ——最大设计流量（m3/s）

α ——格栅倾角（°）

h ——格栅水深（m）

v ——过栅流速（m/s）

Qmax=10000m3/d=0.1157m3/s

sin7000.1157⨯

代入数据

2. 格槽宽度：

n=0.02⨯0.5⨯0.6=18.69 （取20） B=S(n-1)+b⋅n

式中 g ——格栅宽度

b ——格条间隙

n ——栅条间隙数

代入数据 B=0.01⨯(20-1)+0.02⨯20=0.6m

3. 进水渠道渐宽部分长度

设进水渠道宽B1＝0.15m，其渐宽部分展开角α1＝20°

按公式 L1=B-B1

2tgα1 （4-3）

式中 B1 ——进水渠道宽度（m）

α1 ——进水渠道展开角(20°)

L1——进水渠道渐宽部分长度(m)

L1=0.6-0.15

2tg200=0.62m代入数据

4. 渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度：

L2=L2=0.622=0.31m(4-5)

5. 过栅水头损失（h1）：

因栅条为矩形截面，取k=3，并将已知数据带入式得：

⎛S⎫h1=2.42 ⎪⎝b⎭434⎛0.01⎫⋅sinα⋅k=2.42⨯ ⎪2g⎝0.02⎭v2⨯0.622⨯9.8⨯sin70⨯3=0.11m

6. 栅后槽总高度

设栅前渠道超高h2为0.3m，则栅前槽总高为：

H1=h+h2=0.5+0.3=0.8m

则栅后槽总高度为：

H=h+h1+h2=0.5+0.11+0.3=0.91m

7. 栅槽总长度：

L=l1+l2+1.0+0.5+H1tg600=0.62+0.31+0.5+1.0+0.91tg700=2.77m

8. 每日栅渣量：

取栅渣量为0.05m3/103m3,

W=Qmax⋅W1⋅86400

Kz⨯1000=0.1157⨯0.07⨯864001.5⨯1000=0.33m/d3

由于每日栅渣量较大，对栅渣采用机械清渣的方式去除。

4.2 曝气沉砂池

4.2.1 设计说明

沉砂池的功能是从污水中分离密度大的砂粒，将粒径大于0.2mm的砂粒去

除，达到保护机械和管道免受磨损，减轻沉淀池的负担的目的。曝气沉砂池的设计参数如下：

（1）水平流速一般取0.08～0.12m/s。

（2）最大时流量污水在池内的停留时间为4～6min，处理雨天合流污水时为1～3min，如同时作为预曝气池使用，停留时间则可取10～30min。

（3）池的有效水深宜为2～3m 。池宽与池深比为1～1.5，池的长宽比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板。

（4）曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，穿孔孔径为2.5～6.0mm，距池底0.6～0.9m，每组穿孔曝气管应有调节阀门，以便根据水量水质调节曝气量。

（5）每立方米污水所需曝气量为0.1～0.2m（空气）。曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板，防止产生短流。

4.2.2 设计计算

选择设计的旋流速度为0.25～0.3m/s之间，水力停留时间为120s，水平流速为0.08m/s，有效水深设计为3m。计算其他个部分尺寸如下：

1. 总有效容积：

V=Qmaxt=0.116m/s⨯120s=13.92m333

2. 池断面积：

A=Qma

vx=0.116m/s

0.08m/s3=1.45m2

3.池总宽度：

B=A

H=1.45m

3m2=0.48m

取B＝1m，其中H为沉砂池的有效水深。

4. 池长：

L=V

A=13.92m

1.45m23=9.6m

L/B>5，所以应设横向挡板

5. 所需曝气量：

q=3600dQmax3=3600⨯0.15⨯0.116=62.64m/h

其中d为每m3污水所需要的曝气量。

4.3 调节池

4.3.1 设计说明

调节池的作用是使污水的水量和水质混合均匀。其设计流量流量

Q=417m/h，停留时间 T=2.0h，池宽 B=11m。

4.3.2 设计计算

1. 调节池有效容积：

V=QT=417m3/h×2h=834m

2. 调节池尺寸：

该池设为矩形。其有效水深采用4.0m，调节池面积为：

F=V/4=209m

池宽 B取11m，则池长L为：

L=F/B=209/11=19m

保护高 h1=0.5m，池总高H=0.5+4.0=4.5m。 233

4.4 水解酸化池

4.4.1 设计说明

水解酸化池的功能就是降解、打断长链的大分子，提高废水的生化指标。水解酸化池的水力停留时间设为6h，并且在池中安装高速潜水推流器，保证厌氧微生物和废水能充分接触，均匀水质。

4.4.2 设计计算

1.水解酸化池的容积：

设计流量 Q=10000m/d=417m/h

V=QT=417×6=2502m;

设两个个水解酸化池，其尺寸取16.0m×16.0m×5.3m（0.3ｍ的超高）

2. 设计进水配水系统

进水配水系统的主要功能：

（1） 将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器的整个横断面，并均匀上升；

（2） 起到水力搅拌的作用。

本系统采用穿孔管进水。

(1)干管: 干管流量 q=208m/h = 57L/s

3333

采用管径300mm，干管始端流速v=0.9m/s。 (2） 支管

支管中心间距 d=0.5m。 池中支管数：

n=

2⨯12d

=2⨯120.5

=48

每根支管入口流量

q'=

qn=57

48

=1.19L/s

查表得管径为32mm，支管始端流速v`=1.71m/s

4.5 生物接触氧化池

4.5.1 设计说明

本设计所采用的生物接触氧化池为直流鼓风曝气接触氧化池。生物接触氧化池的容积一般按BOD 的容积负荷或接触氧化的时间计算，并且相互核对以确定填料容积。

4.5.2 设计计算 1 池子容积 V

V=

3

Q(La-Lt)

M

3

Q ——设计流量Q=10000m/d=417m/h； La ——进水BOD5 La=170mg/L； Lt ——出水BOD5 Lt=25mg/L；

η ——BOD 去除率η=（La-Lt）/La 得η=87.5%； M ——容积负荷M=2.0kgBOD5/m/d； t ——接触时间 t=2h； D。——气水比 D。=20：1 ； 则

V=

Q(La-Lt)

M

=

10000(0.17-0.025)

2

=725m

3

3

2 池子总面积F

F=

VH

=7253

=241.67m

2

H——为填料高度，一般H=3m； 每格池面积f

f=

Fn

=

241.6710

=24.17m

2

n——池子的格数n=10 , 3 每格池的尺寸

L⨯B=5⨯5=25m

2

4 校核接触时间t

t=

24nfHQ

=

24⨯10⨯24.17⨯3

10000

=1.74h

5 氧化池总高度H0

H

=H+h1+h2+(m-1)h3+h4

h1h2h3

——保护高取0.5m， ——填料上水深取0.5m， ——填料层间隔高取0.3m，

——配水区高，与曝气设备有关对于多孔曝气设备并不进入检修时取1.5，

h4

m——填料层数取3（层）； 则

H

=3+0.5+0.5+(3-1)⨯0.3+1.5=6.1m

6 所需空气量 D

D=D0⨯Q＝20⨯10000＝200000m/d

3

7 每格需气量 D1

D1=D

n

=200000

=20000m/d=833.33m/h

3

3

8 曝气系统

本系统采用Wm-180 型网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m 处。该空气扩散装置的各项参数如下： 每个空气扩散器的服务面积为0.5m；动力效率2.7～3.7kgO2/kwh；氧的利用率为12%-15%。

1）每格需气量 q1=D1=833.33m/h，每格曝气池的平面面积为5×5=25m；每个空气扩散器的服务面积按0.49m 计算，则所需空气扩散器的总数为25/0.49=51 个，为了安全计，本设计采用64 个。

2）每个空气扩散器的配气量为833.33/64=13.02m/h。

3

2

2

32

3）管路布置

一根干管连结10 根支管，每根支管下有16 根分配管。每根支管的输气量为833.33m/h；每根分配管的输气量为833.33/16=52.08m/h；每根分配管上的空气扩散器的个数为64/16=4 个。

3

3

4.6 竖流式沉淀池

4.6.1设计说明

竖流式沉淀池的设计参数如下：

①池的直径或池的边长不大于8m，通常为4～7m。 ②池径与有效水深之比不大于3。 ③中心管管内流速不大于30mm/ｓ。

④中心管下端应设于喇叭口和反射板，反射板距地面不小于0.3m，喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35 倍，反射板直径为喇叭口直径的1.3 倍，反射板表面与水平面的倾角为17°。

⑤中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25～0.50m 范围内时，缝隙中污水流速，初次沉淀池中不大于30mm/s，二沉池不大于20mm/s。

⑥池径小于7m 时，溢流沿周边流出，池径大于7m 时，应增设幅流式集水支渠。

⑦排泥管下端距池底不大于0.2m，上端超出水面不小于0.4m。 ⑧浮渣挡板距集水槽0.25～0.50m，淹没深度0.3～0.4m。 4.6.2 设计计算 （1）中心管面积与直径

设中心管流速＝0.03ｍ/ｓ，采用池子数n=4,则每池最大设计流量为：

qmax=

Qmax

n

=0.11574

=0.029m/s 则中心管面积：

3

f1=

qmaxv04f

=

0.0290.03

=0.96m

2

d0=

π

=

4⨯0.963.14

=1.12m

其中，

d0

——中心管直径，（m）

（2）沉淀池的有效沉淀高度 设沉淀时间T＝1.5ｈ，则

h2=vT⨯3600=0.0007⨯2⨯3600=3.78m

（3）中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离

h3=

qmaxv1⋅π⋅d1

=

0.0290.02⨯3.14⨯1.51

=0.31m

式中： h3 ——中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离，ｍ v1 ——污水由中心管喇叭口与反射板之间缝隙流处的流速，ｍ/ｓ d1 —— 喇叭口直径，m

d1＝1.35d0＝1.35×1.12m＝1.51ｍ， V1取0.02ｍ/ｓ （4）单个沉淀池面积及沉淀池直径 沉淀池的沉淀区面积：

f2=

Qmax

v

=0.0290.0007

=41.43m

2

所以单个沉淀池的面积：A=沉淀池的直径：D较核池径水深比

Dh2

=7.353.78

f1

+

f2

=0.96+41.43=42.39m2

=7.35m

=

4A

π

=

4⨯42.393.14

，取8m。

=1.9

∴符合要求

（5）污泥斗及污泥斗高度

取α＝60°，截头直径d=0.4ｍ，则

h5=

D-d2

1

1

tgα=

7.35-0.4

2

⨯tg60

=6.06m

（6）沉淀池总高度

H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.78+0.31+0+6.06=10.45m

式中： H ——沉淀池总高度，m； h1 ——池子超高，ｍ；取为0.3m； h2 ——沉淀池有效水深，ｍ；

h3 ——中心喇叭口至反射板的垂直距离，ｍ； h4——缓冲层高，因泥面很低，取为0； h5——污泥斗高度，ｍ；

4.7 脱色池

废水在脱色池停留时间为30min，脱水池尺寸8.0×8.0×3.5 m。在脱色池进水管路中投加次氯酸钠溶液。采用计量泵定量投加，投加量为100mg/l（投加浓度为10%）。

4.8 污泥浓缩池

4.8.1 设计说明

间歇污泥浓缩池用于污泥量较小的系统，浓缩池不小于两个，一个用于工作，另一个进入污泥，两池交替使用。其设计参数：剩余活性污泥量：Q=100m3/d；含水率：p1=99.4%；污泥浓度：c1=6g/L；浓缩后含水率：p2=97%；污泥浓度：c2=30g/L。

4.8.2 设计计算 （1） 浓缩池直径

采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥的固体通量M取

28kg/md

2

QCM

100⨯628

浓缩池面积：

A=

=

=21.43m

2

式中 Q——污泥量（ｍ3/d）； C——污泥固体浓度（g/L）； M——浓缩池固体通量

kg/kg/md

2

采用两个污泥浓缩池，则浓缩池直径：

D=

4A

⨯12=

4⨯21.433.14

⨯12=5.22m

π

取5.4m。 则

A=

πD4

2

=

3.14⨯5.4

4

2

=22.9m

2

（2）浓缩池工作部分高度h1

取污泥浓缩时间T=12h，

h1=TQ/24/A=12⨯100/24/22.9=2.2m

（3）浓缩池总高度H

H=h1+h2+h3=2.2+0.3+0.3=2.8m

其中超高h2取0.3m，缓冲层高h3取0.3m。 （4）浓缩后污泥体积

V2=

Q(1-p1)

100⨯(1-0.994

(1-p2)

=

)

(1-0.97)

=20m

3

4.9 污水处理厂平面布置

该染棉厂废水处理工艺构筑物和建筑物及其技术参数详见下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

名称 格栅 曝气沉砂池 调节池 泵房 水解酸化池 生物接触氧化池 竖流式沉淀池 污泥浓缩池 脱色池 脱水房 配电房 鼓风机房 综合楼

规格 L×B(mm)/D(mm) 2770×600 9600×1000 19000×11000 5000×4000 18000×18000 5000×5000 8000 5400 8000×8000 5000×4000 6000×4000 6000×4000 12000×5000

数量(座)

1 1 1 2 2 10 4 2 1 1 1 1 1

备注

4.10 高程布置

4.10.1 设计说明

1、管内流速在无动力情况下为0.82、设污水进口管在地下0.5m处 3、选用铸铁管作为管道，进水流量为Q4、当无动力时管道内流速为0.8

hd=0.8则V1=0.7ms

=0.0694m4Q

3

ms

，有动力时为1.6

ms

s

，取400

mm

ms，V=

πD

2

=332mm

铸铁管，

ms，V=

4Q

5、当无动力时管道内流速为1.6

hd=0.8则，V2=1.2ms

πD

2

=234mm

，取300

mm

铸铁管，

6、300mm铸铁管，400mm铸铁管壁厚为10mm 7、水头损失公式：h

=λ

LV

2

D2g

0.25

其中：λ—沿程阻力系数

⎛∆⎫

λ1=0.11⨯ ⎪

⎝d⎭

⎛∆⎫

=0.11⨯ ⎪

⎝d⎭

0.25

⎛∆⎫

λ=0.11⨯ ⎪

⎝d⎭

0.25

取∆

=0.35mm

⎛0.35⎫

=0.11⨯ ⎪

300⎝⎭⎛0.35⎫

=0.11⨯ ⎪

⎝400⎭

=0.020

0.250.25

λ2

=0.019

4.10.2 池子管道设计计算 4.10.2.1进水→曝气沉砂池：

设进格栅液面在地下0.5m处，因此调节池液面也设在地下，高为地下0.65m处，池内水可自流进入。

4.10.2.3曝气沉砂池→泵→调节池：

取铸铁管50m，管径为300

m

，管内流速为1.2m

=λ

LV

2

s

则沿程水头损失为： hf

d2g

=0.020⨯

500.3

⨯

1.22g

2

=0.23m

局部水头损失：5个90︒弯头：ξ 3个闸阀：全开ξ 进水喇叭：ξ

=5⨯0.87=4.35=0.07⨯3=0.21

=0.17=5

一个截止阀：ξ 出口：ξ h2

=

=1

∑ξ

V

2

2g

1.2

2

=(4.35+0.21+0.17+5+1)⨯=0.78m

2g

~400m

3

总水头损失：h

=hf+h2+0.3=1.31m

取两池液位差为：12.5m，故需要泵。

选用两台（一用一备）6PWL型立式离心污水泵，流量为200程为16m，功率为30kw

4.10.2.4调节池→生物接触氧化池：

取铸铁管100

m

h，扬

，管径为400m，管内流速为0.7m

=λ

LV

2

s

则沿程水头损失为： hf

d2g

1000.4

0.72g

2

=0.019⨯=0.12m

⨯

局部水头损失：10个90︒弯头：ξ 3个闸阀：全开ξ 出口：ξ h2

=

=1

=10⨯0.87=8.7

=0.07⨯3=0.21

∑ξ

V

2

2g

=(8.7+0.21+1)⨯=0.25m

0.72g

2

总水头损失：h

=hf+h2+3.0=3.37m

所以取两池液位差为：3.6m，故不需泵。` 4.10.2.5生物接触氧化池→竖流沉淀池：

取铸铁管100

m

，管径为400m，管内流速为0.7m

=λ

LV

2

s

则沿程水头损失为： hf

d2g

0.72g

2

=0.019⨯=0.12m

1000.4

⨯

局部水头损失：10个90︒弯头：ξ 3个闸阀：全开ξ 出口：ξ h2

=

=1

=10⨯0.87=8.7

=0.07⨯3=0.21

∑ξ

V

2

2g

0.72g

2

=(8.7+0.21+1)⨯=0.25m

总水头损失：h

=hf+h2+3.0=3.37m

所以取两池液位差为：3.6m，故不需泵。` 4.10.2.6 竖流沉淀池→脱色池：

取铸铁管100

m

，管径为400m，管内流速为0.7m

=λ

LV

2

s

则沿程水头损失为： hf

d2g

0.72g

2

=0.019⨯=0.12m

1000.4

⨯

局部水头损失：10个90︒弯头：ξ

=10⨯0.87=8.7

3个闸阀：全开ξ 出口：ξ h2

=

=1

=0.07⨯3=0.21

∑ξ

V

2

2g

0.72g

2

=(8.7+0.21+1)⨯=0.25m

总水头损失：h

=hf+h2+0.3=0.37m

所以取两池液位差为：0.8m，故不需泵。`

第五章 经济技术分析

5.1 工程投资估算

根据《x市建设工程材料预算价格》、《x市建筑工程预算定额》、《x市建筑工程预算补充定额》、《x市常用项目单位估价汇总表》，并参考同类处理设计，本工程总投资234万元，其中设备投资128.8万元，土建投资77.2万元。

设备投资估算见表5.1.1，土建投资估算见表5.1.2，工程总投资见表5.1.3。

表5.1.1 主要设备价格估算一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 小计 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

设备名称 水分离器 扩散器 鼓风机 离心泵 蜂窝填料 刮泥机 污泥泵

规格型号 螺旋φ0.5m Wm-180型 MFSR150H

数量 1 2 16 4 4 875m3 6 2 2 4 2套 若干

单价（万元） 总价（万元） 8.0 4.2 1.2 6 5 0.8 2 0.5 3.5 5.0 1.5 数量 1 1 2 10 4 2 1 1 2

结构 砼 砼 砼 砼 砼 砼 砼 砖混 砖混

8.0 8.4 19.2 24 15 3.2 3 12 1.0 7 20 3.0 5 128.8 造价（万元）

1.5 12 16.4 18 14.5 2.6 2.2 2 4

格栅除污机 LHG

Kwpf200-400 3

单臂旋转式 NL25A-3

潜水搅拌器 JBS1型

液下搅拌机 10kw/台 带式压滤机 LW350 加药系统 管道阀门

名称 曝气沉砂池 调节池 水解酸化池 生物接触氧化池 竖流式沉淀池 污泥浓缩池 脱色池 脱水房 泵房

规格

表5.1.2 土建投资价格估算一览表

9600×1000×3000 19000×11000×4500 18000×18000×4300 5000×5000×6100 φ8000×10450 φ5400×2800 8000×8000×3500 5000×4000×4000 5000×4000×4000

10 11

综合楼 合计 项目 直接工程

12000×5000×4000

内容 设备 土建 小计 设计费

1

砖混

6 79.2

表5.1.3 工程总投资价格估算一览表

总价（万元）

128.8 79.2 206 8 15 5 236

间接工程 合计

工程安装 调试及培训费

5.2 工程运行费用估算

本工程的经济损益分析主要是指废水处理的运行费用。在不考虑设备折旧及修理费用的情况下，废水处理工程的运行费用主要包括：工人工资、药费、电费。该工程的运行费用见表5.2。

表5.2 工程运行费用估算一览表

序号 1 2 3

合 计

项目 人工费 电费 药费

费用（元/m3）

0.03 0.31 0.5

备注

6人，1500元/(月·人) 5092.4kWh/d，0.6元/kWh 加药0.1‰，5 元/kg

运行成本：0.84元/m3

采用“水解酸化+两级生物接触氧化”工艺处理印染废水，日处理废水10000m3。工程实施后，处理后排水的COD、BOD5、色度分别为100mg/L、25mg/L、50倍，满足《污水综合排放标准》GB8978-1996 中的一级标准值的要求，整体系统COD、BOD5、色度去除率分别达83.3%、85.3%、85.7%以上，具有明显的社会效益和环境效益。

本工程总投资236万元，吨水处理费用为0.84元。从技术、经济指标看，该技术工艺是可行的。

首先，我要感谢胡萃老师，在我的论文完成过程中她给了我很多有益的指导和建议。

其次，我要感谢尹丽老师，为我的论文提供了有用的资料，并且给予我很好的建议。

最后，我还要感谢我的同学，谢谢他们为我的论文提供帮助。

参考文献

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